अवरक्त विकिरण: यह किस प्रकार की हीटिंग विधि है?

इन्फ्रारेड विकिरण का उल्लेख अक्सर विभिन्न लेखों में, विशेष रूप से कार्बन फाइबर इन्फ्रारेड हीटिंग ट्यूब्स के संदर्भ में, एक प्रकार की विकिरण ताप के रूप में किया जाता है। तो, विकिरण ताप क्या है? आज मैं ऊष्मा विकिरण की विस्तृत व्याख्या करूंगा, जो ऊष्मा संचरण के तीन तरीकों में से एक है।.

विकिरण द्वारा ऊष्मा संचरण की प्रक्रिया

विकिरण विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करके ऊर्जा संचरण की एक विधि है। वस्तुएँ विभिन्न कारणों से विकिरण उत्सर्जित करती हैं, और ऊष्मा के कारण विकिरण उत्सर्जित होने की घटना को ऊष्मीय विकिरण कहा जाता है। प्रकृति में, प्रत्येक वस्तु निरंतर आसपास की अंतरिक्ष में ऊष्मीय विकिरण उत्सर्जित करती है, साथ ही अन्य वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित ऊष्मीय विकिरण को अवशोषित भी करती है। एक अवरक्त स्कैनर के तहत, सभी वस्तुएँ कुछ तापमान संकेत या स्कैनिंग छवि प्रदर्शित करेंगी, सिवाय एक सैद्धांतिक शुद्ध काला पिंड के, जो कोई ऊष्मीय विकिरण नहीं प्रदर्शित करता।.

विकिरण द्वारा ऊष्मा संचरण की विशेषताएँ

विकिरण और अवशोषण की प्राकृतिक प्रक्रियाएँ मिलकर वस्तुओं के बीच विकिरण के माध्यम से ऊष्मा हस्तांतरण करती हैं, जिसे सामान्यतः अवरक्त विकिरण ऊष्मा आदान-प्रदान के रूप में जाना जाता है। जब कोई वस्तु अपने परिवेश के साथ ऊष्मीय संतुलन में होती है, तो शुद्ध विकिरण ऊष्मा हस्तांतरण शून्य होता है। हालांकि, इसका यह अर्थ नहीं कि पर्यावरण में विकिरण आदान-प्रदान नहीं होता; बल्कि, पर्यावरण में वस्तुओं द्वारा विकिरित ऊर्जा और उनके द्वारा अवशोषित ऊर्जा बराबर होती है, जिससे विकिरण और अवशोषण की प्रक्रियाएँ निरंतर सक्रिय रहते हुए एक सापेक्ष संतुलन स्थापित होता है।.

चालन और संवहन बनाम विकिरण द्वारा ऊष्मा संचरण

विकिरण के विपरीत, ऊष्मा संचरण के अन्य दो प्रकार, चालन और संवहन, ऊर्जा संचरण के लिए एक माध्यम की आवश्यकता होती है, जैसे ठोस पदार्थ, हवा, पानी, या अन्य गैसें और तरल पदार्थ, और उनके मिश्रण। विकिरण के लिए किसी माध्यम की आवश्यकता नहीं होती और यह निर्वात में भी हो सकती है, जिससे यह निर्वात वातावरण में ऊष्मा संचरण का सबसे प्रभावी तरीका बन जाता है। यह अंतर एक मौलिक विशेषता है जो विकिरण को चालन और संवहन से अलग करती है। जब दो वस्तुएँ निर्वात से अलग होती हैं, तो न तो चालन हो सकता है और न ही संवहन, केवल विकिरण द्वारा ही ऊष्मा संचरण संभव होता है।.

व्यावहारिक उदाहरण और ऊर्जा रूपांतरण

सूर्य के प्रकाश द्वारा वहन की जाने वाली ऊर्जा अंतरिक्ष के विशाल निर्वात से पार होकर पृथ्वी तक ऊष्मीय विकिरण के माध्यम से पहुँचती है, जहाँ इसे सभी जीवित प्राणी अवशोषित कर उपयोग करते हैं। दैनिक उपयोग की वस्तुएँ जैसे थर्मस फ्लास्क और वैक्यूम-इन्सुलेटेड मग वैक्यूम इन्सुलेशन के सिद्धांत का उपयोग करके ऊष्मीय इन्सुलेशन और तापमान पृथक्करण प्राप्त करती हैं। विकिरण ताप संचरण का एक अन्य अनूठा पहलू यह है कि इसमें न केवल ऊर्जा का स्थानांतरण होता है बल्कि ऊर्जा रूपों का रूपांतरण भी होता है; ऊर्जा विकिरण के रूप में उत्सर्जित होती है और अवशोषण के बाद पुनः ऊष्मीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।.

प्रयोगात्मक अवलोकन

प्रयोगों ने यह दर्शाया है कि किसी वस्तु की विकिरण क्षमता तापमान-निर्भर होती है, और एक ही तापमान पर विभिन्न वस्तुएँ विकिरण और अवशोषण में भिन्न क्षमताएँ प्रदर्शित करती हैं। ब्लैकबॉडी नामक एक आदर्श पदार्थ सभी विकिरण ऊर्जा को अवशोषित कर सकता है, हालांकि वास्तविक जीवन में ऐसे पदार्थ दुर्लभ होते हैं। विभिन्न पदार्थों द्वारा अवरक्त विकिरण के अवशोषण में यह परिवर्तनशीलता ही कारण है कि कार्बन फाइबर हीटिंग ट्यूबों का उपयोग करके सामग्री सुखाने के लिए उत्पाद के आधार पर विभिन्न प्रकार की हीटिंग ट्यूबों का चयन किया जाता है।.

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